Vivo spiega l’importanza dei processori di imaging

il nuovo smartphone top di gamma potrà controllare meglio la fase di post-elaborazione della fotografia

Vivo spiega l’importanza dei processori di imaging
di Guglielmo Sbano
Mercoledì 10 Maggio 2023, 13:07
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La qualità delle immagini realizzate con gli smartphone è notevolmente migliorata nel corso degli anni. Non sorprende quindi che in quei contesti dove era indispensabile ottenere una certa resa dell’immagine, molti appassionati di fotografia abbiano iniziato a preferire lo smartphonealle fotocamere professionali. Questo il motivo per cui i produttori di smartphone dedicano molta attenzione all'insieme degli elementi che compongono il comparto di imaging degli smartphone e agli eventi che si verificano tra il momento in cui si tocca lo schermo per scattare una foto e quello in cui la si vede nella galleria un istante dopo. Come noto, infatti, i dispositivi mobili non si affidano più solo a ottiche in continuo miglioramento, ma anche a sensori di imaging che catturano la luce e a processori di altissimo livello che supportano la qualità dell'immagine. 

Al giorno d'oggi la differenza più grande sta in ciò che accade dopo che l'otturatore ha fatto clic e la luce è stata catturata e convertita in un'immagine digitale. La maggior parte dei dispositivi basa la resa delle immagini sulle capacità del chipset del processore principale, che comunicando con i sensori di imaging elabora e restituisce l'immagine finale. Un processo che si fa ancora più interessante per quelle aziende che investono notevoli risorse nella ricerca e nello sviluppo di chip di imaging propri, noti anche come processori di segnali di immagine (Isp). In questo modo si ottiene una configurazione a doppio chip in cui il chipset principale dello smartphone è responsabile dell'elaborazione e del funzionamento generale, mentre il processore di segnale d'immagine dedicato gestisce esclusivamente le attività relative alle immagini, comunicando in tempo reale con il chipset principale. Una di queste aziende è vivo, che nel 2021 ha lanciato il primo chip proprietario in occasione del lancio di x70 Pro, seguito dal flagship x80 Pro dello scorso anno con la versione aggiornata del chip chiamata V1+. 

Oggi, due generazioni dopo, con l'ormai noto chip di imaging v2, adottato per il nuovo X90 Pro, le capacità di questo sensore sono state ulteriormente migliorate. Grazie alla presenza di questo processore, il nuovo smartphone top di gamma del brand è in grado di controllare meglio la fase di post-elaborazione della fotografia, durante la quale avviene la magia. Il processore del segnale d'immagine esegue tutte le operazioni di post-elaborazione, tra cui la riduzione del rumore, la regolazione del bilanciamento del bianco e la correzione delle imperfezioni della scena ripresa, il tutto gestito in collaborazione con il chip principale MediaTek Dimensity 9200

Più potente è l'Isp, maggiore è la capacità di eseguire le operazioni di post-elaborazione, migliore sarà la resa finale. Naturalmente l'hardware è solo una parte: il v2 è supportato, infatti, da un software molto evoluto che ora si avvale anche  di un’unità di accelerazione basata sull’Intelligenza Artificiale, una sottounità di elaborazione delle immagini e una memoria on-chip ridisegnata. Uno dei principali vantaggi dell'integrazione tra Ia e un processore di segnale d'immagine è la capacità dell'intelligenza artificiale di risolvere problemi complessi e sconosciuti che possono comparire all'improvviso, in un determinato ambiente, durante la ripresa di una certa scena.

Laddove un sistema tradizionale può non riuscire a tener conto di tutti i fattori che influenzano una ripresa, l'architettura Ia-Isp è in grado di eccellere, essendo flessibile e dedicata, grazie ai suoi moduli di apprendimento automatico e alle sue capacità di analisi avanzate.

Le riprese notturne o in condizioni di scarsa luminosità, sono sempre state il vero banco di prova per la fotografia da smartphone e, almeno finora, molti dispositivi non riuscivano a produrre immagini di alta qualità in queste condizioni. Tuttavia, negli ultimi anni sono stati fatti notevoli progressi in questo senso e i device di punta sono ora in grado di realizzare immagini estremamente nitide, anche in condizioni sfavorevoli. Il merito del deciso cambio di passo nell’output fotografico è sicuramente da attribuire all’intervento dell'intelligenza artificiale, che riesce a trarre il meglio da ogni scatto, lavorando insieme ad altri algoritmi fotografici computazionali per ottenere foto estremamente realistiche. Gli algoritmi sviluppati autonomamente da vivo contribuiscono a creare foto di altissima qualità, prendendo in considerazione numerosi contesti e situazioni in cui il soggetto viene ripreso. A fronte di esigenze fotografiche sempre più complesse che vanno dalla fotografia sportiva ad alta velocità o all'astrofotografia, al giorno d'oggi questi scatti non sarebbero possibili con il solo supporto di un processore tradizionale, che può essere limitato nella portata e nelle prestazioni. L'Isp dedicato, invece, ha il supporto software e la potenza di calcolo necessaria per ottenere risultati eccellenti, soprattutto in condizioni di poca luce. Il chip v2, sviluppato appositamente per il nuovo vivo x90 Pro, offre vantaggi tangibili: uno di questi è l'algoritmo di riduzione del rumore Ia, che influisce sulla risoluzione delle foto e dei video girati in notturna, a valori Iso elevati, quando il rumore generalmente è un problema. Un'altra miglioria riguarda le capacità Hdr del flagship, che grazie a un algoritmo notevolmente migliorato, attivato e commutato automaticamente dal chip v2, è in grado di generare transizioni di luce più naturali; gli input manuali, a questo punto, sono di rado necessari per ottenere scatti perfetti. L'aspetto più interessante è che il chip v2 contribuisce anche alle capacità di interpolazione dei fotogrammi di gioco dell’x90 Pro a 120 fps, per immagini più fluide durante il gioco, garantite dalle capacità di stima e compensazione del movimento, che riducono notevolmente la latenza dell'immagine.

Il processore del segnale d'immagine progettato ad hoc può offrire anche un altro vantaggio: l'efficienza energetica. Questa caratteristica è diventata sempre più importante nel corso degli anni, dal momento che ci si aspetta che gli smartphone funzionino più velocemente e più a lungo, assumendo il ruolo di data center personali e di dispositivi fondamentali per la condivisione (ma anche il consumo) quotidiano di informazioni. Il v2 ha un'efficienza energetica superiore del 200% rispetto a un'unità di elaborazione neurale tradizionale e raggiunge un'efficienza energetica di 16,3 trilioni di operazioni per Watt di energia, contribuendo all'autonomia complessiva della batteria, soprattutto se si registrano un gran numero di immagini e video in un giorno.

In ultima analisi, tutto questo si traduce in un beneficio, poichè la qualità delle foto e dei video catturati è strettamente correlata all'ottica e all'optoelettronica, oltre che alle capacità di elaborazione delle immagini del dispositivo. Gli smartphone, in quanto dispositivi sempre più utilizzati per catturare i momenti della vita, devono supportare i fotografi dilettanti a trarre il massimo da ciò che desiderano immortalare e aprire uno spazio creativo da esplorare attraverso l'obiettivo.

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